Elektromanyetik Dalgalardan Enerji Hasat Etme Tekniğine Dayali İki Cihaza Sahip Çift Yönlü Simbiyotik Ağ İçin Kaynak Tahsisi

Authors : Muhammed Yusuf Onay

Pages : 1361-1368

Doi:10.34248/bsengineering.1568341

View : 89 | Download : 69

Publication Date : 2024-11-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Altıncı nesil (6G) teknolojisine yön verme potansiyeline sahip nesnelerin interneti (IoT) ağlarının en önemli sorunu cihazların pil ömrüdür. Gelecek nesil haberleşme sistemlerinde kullanılabilecek milyarlarca IoT cihazının pillerini sık sık değiştirmek veya şarj etmek, hem maliyetli hem de zahmetli olduğundan uygulama açısından pratik değildir. Ayrıca bu durum, yüksek bit hızında düşük enerji ve düşük gecikme süresine sahip haberleşme protokolü kurma hedefinden de çok uzaktır. Bu makalede, mevcut sorunun üstesinden gelmek ve bit hızını artırmak için elektromanyetik dalgalardan enerji hasat etme tekniğine dayalı iki kablosuz cihaza sahip çift yönlü simbiyotik bir ağ önerilmiştir. Zaman ve güç açısından cihazlara kaynak tahsisinin yapıldığı bu çalışmada iki farklı senaryo düşünülmüştür. İşbirliksiz senaryoda kablosuz cihazlar kendi haberleşme hedefine ulaşmaya çalışırken, işbirlikli senaryoda ise cihazlar simbiyotik bir ilişki içinde bilgi aktarımını gerçekleştirmektedirler. Önerilen sistemde çift yönlü güç istasyonu (FDPS), iki antene sahip olup hem verici hem alıcı görevi görmektedir. Kablosuz cihazlar tipik sinyal iletimi yapma yeteneğine sahip olmanın yanında, anten yük empedansının değiştirilip anten yansıma katsayısının ayarlanarak bit dizisini elektromanyetik dalga türü olan radyo frekans dalga formlarına eşleme yöntemiyle geri saçılım haberleşme de yapabilmektedir. Kablosuz cihazların hasat ettiği enerjinin miktarına göre çalışma durumlarının belirlendiği bu modelde, matematiksel analizler yapılmış ve her iki model için sistemin objektif fonksiyonu elde edilmiştir. Daha sonra güç ve zaman parametreleri üzerinden kaynak tahsisi yapılarak bit hızı maksimize edilmiştir. Simülasyon sonuçlarında, farklı parametreler üzerinden sistem performansı test edilmiştir. Elde edilen bulgulara göre, FDPS’nin sinyal gücünün düşük olması, uzak cihazın iletişimini ciddi manada etkilemektedir. Ayrıca sistemi çok yüksek frekanslarda kullanmak performansta bir miktar düşüşe sebep olmuştur. Son olarak, işbirlikli senaryonun işbirliksiz senaryoya göre sistem parametrelerinden daha az etkilendiği ve performans açısından daha üstün olduğu grafiksel sonuçlarda gösterilmiştir.
Keywords : 6G teknolojisi, Simbiyotik ağ, Enerji hasadı, Anten yansıma katsayısı, Nesnelerin interneti, Elektromanyetik dalgalar